一种尺寸检测装置及尺寸检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及尺寸检测技术领域，更具体地说，涉及一种尺寸检测装置及尺寸检测系统。


背景技术：

2.尺寸检测是产品加工过程的重要工序，如手机等移动设备的中框尺寸检测。常规的检测方式多采用光源照射待测对象表面，通过图像图像采集装置采集待测对象的图像信息，根据图像信息计算获得待测对象的尺寸。然而，对于倒角面等待测对象，由于倒角面上因加工等原因形成有凹坑、毛刺等缺陷，光源在凹坑及毛刺等位置易受干扰形成阴影等模糊区域，从而影响尺寸检测，导致合格率降低。
3.综上所述，如何有效地解决尺寸检测受凹坑、毛刺等表面缺陷影响精度较低等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种尺寸检测装置及尺寸检测系统，该尺寸检测装置及尺寸检测系统的结构设计可以有效地解决尺寸检测受凹坑、毛刺等表面缺陷影响精度较低的问题。
5.为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种尺寸检测装置，包括：
7.图像采集装置，所述图像采集装置的朝向垂直于待测对象的表面，以采集所述待测对象的图像信息并根据图像信息计算待测对象的尺寸；
8.第一光源，设于所述图像采集装置的一侧，用于提供照射至所述待测对象的光线，且所述第一光源的照射方向与所述图像采集装置的朝向平行；
9.第二光源，设于所述图像采集装置的另一侧，用于提供照射至所述待测对象的光线，且所述第二光源的照射方向相对所述图像采集装置的朝向倾斜设置。
10.可选地，上述尺寸检测装置中，所述第一光源和所述第二光源均为条形光源。
11.可选地，上述尺寸检测装置中，所述第一光源和所述第二光源均具有漫射板。
12.可选地，上述尺寸检测装置中，所述第一光源和所述第二光源均为白色光源。
13.可选地，上述尺寸检测装置中，所述第一光源至所述待测对象表面的距离与所述第二光源至所述待测对象表面的距离不同。
14.可选地，上述尺寸检测装置中，所述第二光源的照射方向相对所述图像采集装置的朝向的夹角为5-25度。
15.可选地，上述尺寸检测装置中，在垂直于所述图像采集装置的朝向的方向上，所述第一光源至所述图像采集装置的中心轴的距离为5-15nm。
16.可选地，上述尺寸检测装置中，所述尺寸检测装置还包括支撑架，所述支撑架包括：
17.第一连接件，所述第一光源连接于所述第一连接件；
18.第二连接件，所述第二光源连接于所述第二连接件；
19.第三连接件，所述图像采集装置连接于所述第三连接件；
20.立柱，所述第一连接件、所述第二连接件和所述第三连接件分别连接于所述立柱。
21.可选地，上述尺寸检测装置中，所述第三连接件上设有驱动模组，所述驱动模组的输出端与所述图像采集装置连接，以驱动所述图像采集装置沿所述图像采集装置的朝向方向移动。
22.本实用新型提供的尺寸检测装置包括图像采集装置、第一光源和第二光源。其中，图像采集装置的朝向垂直于待测对象的表面，以采集待测对象的图像信息并根据图像信息计算待测对象的尺寸；第一光源和第二光源分别设于图像采集装置的两侧，均用于提供照射至待测对象的光线，且第一光源的照射方向与图像采集装置的朝向平行，第二光源的照射方向相对图像采集装置的朝向倾斜设置。
23.应用本实用新型提供的尺寸检测装置进行检测时，将待测对象上料至与图像采集装置对应，并使待测对象的表面垂直于图像采集装置的朝向，以采集待测对象的图像信息，第一光源与图像采集装置的朝向平行，因而垂直的照射至待测对象。另外，第二光源与图像采集装置的朝向倾斜，则倾斜的照射至待测对象。因而在待测对象表面存在凹坑、毛刺等表面缺陷时，第二光源能够从与第一光源不同的方向提供光线，使得待测对象表面的凹坑、毛刺等能够更好的接收光线，避免凹坑、毛刺产生阴影等光敏干扰影响检测，提升了尺寸检测的精确性。
24.为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种尺寸检测系统，用于检测腰形孔的尺寸，腰形孔包括相对设置的两个倒角面，该尺寸检测系统包括两个上述任一种尺寸检测装置，且两个尺寸检测装置分别对应检测腰形孔的两个倒角面。由于上述的尺寸检测装置具有上述技术效果，具有该尺寸检测装置的尺寸检测系统也应具有相应的技术效果。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为移动设备的中框结构示意图；
27.图2为图1的截面结构示意图；
28.图3为图1中a部位的放大示意图；
29.图4为图3的a-a截面示意图；
30.图5为本实用新型一个具体实施例的尺寸检测装置的主视结构示意图；
31.图6为尺寸检测装置的三维结构示意图；
32.图7为本实用新型一个具体实施例的尺寸检测系统的主视结构示意图。
33.附图中标记如下：
34.待测对象001，中框01，腰形孔011，倒角面0111，凹坑0112，毛刺0113；
35.尺寸检测装置100，图像采集装置110，相机111，镜头112，第一光源120，第二光源130，支撑架140，第一连接件141，第二连接件142，第三连接件143，立柱144，驱动模组150；
36.第一光源至待测对象表面的距离d1，第二光源至待测对象表面的距离d2，第一光源至图像采集装置的中心轴的距离d3，第二光源的照射方向相对图像采集装置的朝向的夹角α。
具体实施方式
37.本实用新型实施例公开了一种尺寸检测装置及尺寸检测系统，以提升尺寸检测的精确性。
38.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.本实用新型提供的尺寸检测装置，用于检测待测对象的尺寸，待测对象可以包括手机等移动设备的中框上的倒角面，如中框上腰形孔等孔结构的倒角面。请参阅图1-图4，图1为移动设备的中框结构示意图；图2为图1的截面结构示意图；图3为图1中a部位的放大示意图；图4为图3的a-a截面示意图。中框01的侧边上具有sf孔(音量键孔)、sim孔(用户身份识别卡孔)及rb孔(开关键孔)等腰形孔011，各腰形孔011包括相对的两个倒角面0111，倒角面0111上因加工等原因形成有凹坑0112、毛刺0113等表面缺陷。本实用新型提供的尺寸检测装置100可用于检测上述任一倒角面0111的尺寸。可以理解的是，待测对象001并不局限于以上所列，也可以包括其他设备的边框或面板等上的倒角面0111或其他具有边界的待测表面。在下述的实施例中，以待测对象001为移动设备的中框01上腰形孔011的其中一个倒角面0111为例进行说明，对于其他结构，本实施例此处不再赘述。
40.请一并参阅图5，图5为本实用新型一个具体实施例的尺寸检测装置的主视结构示意图。在图5所示的实施例中，尺寸检测装置100的待测对象001为图4中腰形孔011的两个倒角面0111其中之一的位于上侧的倒角面0111。
41.在一个具体实施例中，本实用新型提供的尺寸检测装置100包括图像采集装置110、第一光源120和第二光源130。其中，图像采集装置110的朝向垂直于倒角面0111，以采集倒角面0111的图像信息并根据图像信息计算倒角面0111的尺寸。具体根据图像信息计算待测对象001尺寸的方式及原理请参考现有技术，此处不再赘述。第一光源120设于图像采集装置110的一侧，用于提供照射至倒角面0111的光线，且第一光源120的照射方向与图像采集装置110的朝向平行；第二光源130设于图像采集装置110的另一侧，用于提供照射至倒角面0111的光线，且第二光源130的照射方向相对图像采集装置110的朝向倾斜设置。即第一光源120和第二光源130分别设于图像采集装置110的两侧，二者提供的光线均用于照射至倒角面0111，且第一光源120的照射方向与图像采集装置110的朝向平行，第二光源130的照射方向相对图像采集装置110的朝向倾斜设置。图5中，第一方向所示为图像采集装置110的朝向及第一光源120的照射方向，第二方向所示为第二光源130的照射方向。
42.应用本实用新型提供的尺寸检测装置100进行检测时，将倒角面0111上料至与图像采集装置对应，并使图像采集装置110的朝向垂直于倒角面0111，第一光源120与图像采
集装置110的朝向平行，因而垂直的照射至倒角面0111。另外，第二光源130与图像采集装置110的朝向倾斜，则倾斜地照射至倒角面0111。图像采集装置110采集倒角面0111的图像信息，在倒角面0111表面存在凹坑0112、毛刺0113等表面缺陷时，第二光源130能够从与第一光源120不同的方向提供光线，使得倒角面0111表面的凹坑0112、毛刺0113等能够更好的接收光线，避免倒角面0111上的凹坑0112、毛刺0113产生阴影等光敏干扰影响检测，从而提升了尺寸检测的精确性。
43.在待测对象001存在多个待测位置时，如需对中框01不同侧边的腰形孔011的倒角面0111进行检测时，则可通过机械臂等将待测对象001上料至旋转轴，旋转轴驱动待测对象001不同侧面上的倒角面0111与图像采集装置110对应，以完成不用孔位的尺寸检测。
44.在一个实施例中，第一光源120和第二光源130分别位于图像采集装置110相对的两侧，如图5中图像采集装置110的上下两侧，从而能够更好的避免凹坑0112、毛刺0113等缺陷的光敏干扰。在其他实施例中，第一光源120和第二光源130也可以位于图像采集装置110相邻的两侧及其他方向。
45.在一个实施例中，第一光源120和第二光源130均为条形光源。采用条形光源，相较于环形光源能够使光线更为集中的照射至待测对象001表面，相应减少照射至待测对象001周围的光照，从而降低光源对非必要光照位置的影响，有利于提高尺寸检测精度。
46.在一个实施例中，第一光源120和第二光源130均具有漫射板。通过设置漫射板，直射的光源经漫射板后可以转换为漫射的光源，以提供更佳的漫射效果，获得均匀而稳定的漫射光照射区域。因而，第一光源120和第二光源130的光线更为柔和均匀，进一步降低第一光源120和第二光源130的白光干扰。
47.在一个实施例中，第一光源120和第二光源130均为白色光源。白色光源具有较高的亮度，较好的稳定性和较长的使用寿命。且通过设置两个白色光源，并配合图像采集装置110的角度和两个白色光源的角度，使待测对象001在图像采集装置110进行视觉成像时处于黑白分明感光的位置，从而避免了凹坑0112、毛刺0113等缺陷的干扰，提升了尺寸检测精度。
48.在一个实施例中，第一光源120和第二光源130分别包括四条白色条形光，且各白色条形光包括三排灯珠。当然，在其他实施例中，第一光源120和第二光源130的条形光的数量并不局限于四条，灯珠的数量也并不局限于三排。在其他实施例中，第一光源120和第二光源130也可以采用红外光等其他光源。
49.在一个实施例中，第一光源120至待测对象001表面的距离d1与第二光源130至待测对象001表面的距离d2不同。通过上述设置，使得第一光源120和第二光源130不仅能够从不同的角度提供照射至待测对象001的光线，同时能够从不同距离位置提供光照，使得第一光源120与第二光源130配合更好的避免了凹坑0112、毛刺0113等缺陷的光敏干扰，提升了尺寸检测精度。
50.在一个实施例中，第二光源130的照射方向相对图像采集装置110的朝向的夹角α为5-25度。第二光源130的照射方向相对图像采集装置110的朝向的夹角α优选为10-20度，最优选为15度。第一光源120的照射方向采用如上设置，能够极大程度的降低凹坑0112、毛刺0113等缺陷的光敏干扰，使得倒角面0111在第一光源120和第二光源130的照射下边缘清晰，进而提升了尺寸检测的精度。
51.在一个实施例中，在垂直于图像采集装置110的朝向的方向上，第一光源120至图像采集装置110的中心轴的距离d3为5-15nm。也就是在平行于待测对象001表面的方向上，第一光源120至图像采集装置110的中心轴的距离d3为5-15nm，具体可以为7-12nm，更具体可以为10nm。第一光源120靠近于图像采集装置110的中心轴，使得其能够更好的照射至图像采集装置110对应采集的待测对象001区域，进一步降低凹坑0112、毛刺0113等缺陷的光敏干扰，同时避免第一光源120遮挡图像采集装置110，影响其图像采集。
52.在一个实施例中，图像采集装置110包括相机111和与相机111连接的镜头112，镜头112具体可以为远心镜头。采用相机111与镜头112配合以采集待测对象001的图像，结构简单，图像信息的采集稳定可靠。在其他实施例中，图像采集装置110也可以包括其他常规能够采集图像的装置。
53.在一个实施例中，请一并参阅图6，图6为尺寸检测装置的三维结构示意图。尺寸检测装置100还包括支撑架140，支撑架140包括第一连接件141、第二连接件142、第三连接件143和立柱144。第一光源120连接于第一连接件141，第二光源130连接于第二连接件142，图像采集装置110连接于第三连接件143，第一连接件141、第二连接件142和第三连接件143分别连接于立柱144。通过支撑架140的设置，便于第一光源120、第二光源130和图像采集装置110的安装，且能够将其集成为一个整体，便于将整体安装或位置转移。第一连接件141、第二连接件142和第三连接件143的结构可根据需要设置，如采用连接框架或连接板。在其他实施例中，第一光源120、第二光源130和图像采集装置110也可以分别固定于检测平台等结构。
54.在一个实施例中，第三连接件143上设有驱动模组150，驱动模组150的输出端与图像采集装置110连接，以驱动图像采集装置110沿图像采集装置110的朝向方向移动。通过驱动模组150驱动图像采集装置110靠近或远离待测对象001，便于调整图像采集装置110的采集范围并获得更清晰的图像信息。具体驱动模组150可以为手动滑台，则能够根据需要手动调整图像采集装置110至待测对象001表面的距离，操作方便。根据需要，驱动模组150也可以采用气缸、油缸等伸缩缸，或者电缸等驱动结构。在其他实施例中，也可以直接将图像采集装置110固定连接于第三连接件143。
55.基于上述实施例中提供的尺寸检测装置100，本实用新型还提供了一种尺寸检测系统，用于检测腰形孔011的尺寸，腰形孔011包括相对设置的两个倒角面0111，该尺寸检测系统包括两个尺寸检测装置100，且两个尺寸检测装置100分别为上述实施例中任意一种尺寸检测装置100，两个尺寸检测装置100分别对应检测腰形孔011的两个倒角面0111。由于该尺寸检测系统采用了上述实施例中的尺寸检测装置100，所以该尺寸检测系统的有益效果请参考上述实施例。
56.请参阅图7，检测时，将待测对象001上料至两个图像采集装置110中间，并使腰形孔011的两个倒角面0111分别垂直于两个图像采集装置110的朝向，则两个图像采集装置110能够同时对两个倒角面0111进行检测，以获得各倒角面0111的宽度和/或长度，提高了检测效率。根据需要，也可以通过对两个图像采集装置110采集的图像信息进行处理，如通过拼接及计算获得该腰形孔011相应的宽度等尺寸。
57.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
58.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。